Ученые связывают эффективность вакцины-кандидата со стратегическим производством антигена для стимулирования иммунитета: с использованием определенного фрагмента гена шипового белка коронавируса и вставкой его в золотую середину генома противокоревой вакцины для ускорения активации или экспрессии гена, который делает белок.
Исследователи говорят, что даже при наличии нескольких вакцин на рынке этот кандидат может иметь преимущества, которые стоит изучить, особенно в связи с установленной безопасностью, стойкостью и высокоэффективным профилем противокоревой вакцины.
«Вакцина от кори используется у детей с 1960-х годов и имеет долгую историю безопасности для детей и взрослых», – сказал Цзяньжун Ли, старший автор исследования и профессор вирусологии факультета биологических ветеринарных наук Университета штата Огайо.
«Мы также знаем, что вакцина против кори может обеспечить долгосрочную защиту.
Есть надежда, что с антигеном внутри он сможет обеспечить долгосрочную защиту от SARS-CoV-2. Это было бы большим преимуществом, потому что сейчас мы не знаем, как долго продлится защита с любыми платформами вакцины."
Инновационный фонд штата Огайо предоставил эксклюзивную лицензию на технологию Biological E. Limited (BE), компания по производству вакцин и фармацевтических препаратов в Хайдарабаде, Индия.
Исследование опубликовано онлайн сегодня (9 марта 2021 г.) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Коронавирус, вызывающий COVID-19, использует спайковый белок на своей поверхности, чтобы связываться со своими клетками-мишенями в носу и легких, где он копирует себя и высвобождает их для заражения других клеток. Как и все вакцины, этот кандидат инициирует выработку антител, которые распознают новый белок как чужеродный, обучая иммунную систему атаковать и нейтрализовать спайковый белок, если SARS-CoV-2 когда-либо попадет в организм.
Ли создал вакцину COVID-19, используя живой аттенуированный вирус кори в качестве транспортного средства вместе с коллегами Мидзией Лу, докторантом лаборатории Ли и первым автором статьи, и соавторами Стефаном Невиеском, профессором биологических ветеринарных наук штата Огайо, и Марком Пиплс, профессор педиатрии в штате Огайо и исследователь Национальной детской больницы в Колумбусе.
Для этой работы исследователи протестировали семь версий белка-шипа, чтобы найти наиболее эффективный антиген. Они остановились на стабилизированной «предварительной» версии белка – форме, в которой белок принимает до того, как он заразит клетку.
Ученые вставили ген префузионного спайкового белка, содержащий инструкции по производству, в сегмент генома противокоревой вакцины, чтобы обеспечить высокую экспрессию белка, рассуждая о том, что чем больше продуцируется спайк-белок SARS-CoV-2, тем лучше иммунный ответ.
Команда проверила вакцину-кандидат на нескольких моделях животных, чтобы оценить ее эффективность, и обнаружила, что вакцина индуцирует высокие уровни нейтрализующих антител против SARS-CoV-2 у всех животных.
Некоторые могут подумать, что иммунитет большинства людей к кори, благодаря десятилетиям повсеместной вакцинации, сделает его статус вакцины против коронавируса бесполезным. Чтобы развеять эти опасения, исследователи сделали хлопковым крысам прививку от кори и показали, что вторая иммунизация вакциной против SARS-CoV-2 на основе кори может вызвать сильный нейтрализующий ответ антител на коронавирус.
Генетически модифицированные мыши продуцировали Т-хелперы – тип лейкоцитов – в ответ на вакцину, что является еще одним важным способом борьбы организма с инфекцией и, в частности, с тяжелым заболеванием.
«Ориентация Т-хелперов, индуцированная вакциной, является важным предиктором защиты, и эта вакцина в основном индуцирует клетки Th1, что повышает безопасность и эффективность вакцины», – сказал соавтор исследования Амит Капур, доцент педиатрии в Огайо. Государство и научный сотрудник Общенациональной детской больницы.
Золотые сирийские хомяки, которые подвержены заражению COVID-19, получили вакцину, а затем им ввели коронавирус. Вакцинированные хомяки были защищены от инфекций легких и других симптомов болезни, на которые указывалось снижение веса.
«Когда мы посмотрели на количество нейтрализующих антител, индуцированных у хомяка, оно было на самом деле выше, чем у людей, инфицированных COVID, что позволяет предположить, что вакцина может быть лучше, чем инфекция SARS-CoV-2, в индукции защитного иммунитета. Это была наша цель, – сказал Пиплс.
Исследователи доверяют платформе не только потому, что вакцина против кори безопасна, эффективна и доступна для производства, но и потому, что в настоящее время разрабатываются несколько экспериментальных противокоревых вакцин против других вирусов. Вакцина против вируса чикунгунья, распространяемого комарами, показала свою безопасность, хорошую переносимость и способность вызывать иммунный ответ в ходе клинических испытаний фазы 2.
И даже несмотря на то, что в настоящее время в США и других странах доступны различные вакцины против COVID-19, еще многое предстоит узнать о том, какие из них являются наиболее безопасными и эффективными для определенных групп населения, таких как дети и беременные женщины, и какие вакцины самый экономичный в производстве.
"Сейчас мы можем производить вакцины намного быстрее, чем в прошлом. Но если бы на этот раз нам пришлось сделать это традиционным способом, у нас не было бы вакцины, защищающей нас за такой короткий промежуток времени », – сказал Невеск. "Используемые сейчас мРНК-вакцины были изготовлены в рекордно короткие сроки.
И они защищают от болезней и безопасны. Хотя и не так быстро, мы смогли сделать эту вакцину намного быстрее, чем оригинальная вакцина от кори.
"Мы еще не знаем, как долго вакцины с мРНК будут защищать и сколько они будут стоить. Между тем, альтернативная вакцина, которая должна защищать в течение длительного времени, проста в производстве и дешевая, кажется хорошей идеей."
Это исследование было поддержано стартовыми фондами и промежуточными фондами Департамента ветеринарной биологии штата Огайо и Колледжем ветеринарной медицины, посевным грантом Национальной детской больницы и грантами Национальных институтов здравоохранения.
Дополнительными соавторами являются Юэсю Чжан, Аньчжун Ли, Оливия Хардер, Конг Цзэн, Сюэя Лян, Шан-Лу Лю и Проспер Бояка из Департамента биологических ветеринарных наук штата Огайо; Пиюш Дравид, Шитал Триведи, Махеш К.С., Супрани Чайватпонгсакорн, Масако Шимамура, Асунсьон Мехиас и Октавио Рамило из научно-исследовательского института Национальной детской больницы; и Эшли Зани, Адам Кенни, Чуанси Кай и Джейкоб Юнт из Департамента микробных инфекций и иммунитета Медицинского колледжа штата Огайо.